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Feb 11, 2024

Epiroc erlebt einen Boom bei der Autonomie von Sprenglochanlagen

Epiroc ist bereits weltweit führend im Bereich der Autonomie von Sprenglochbohrgeräten mit seiner vollautonomen Ebene für seine Produktlinie von Pit Viper-Bohrgeräten, die jetzt auch durch das Mobius for Drills-Flottenmanagement und Bohren erweitert wird

Epiroc ist bereits weltweit führend im Bereich der Autonomie von Sprenglochbohrgeräten mit seiner vollständig autonomen Schicht für seine Produktlinie von Pit Viper-Bohrgeräten, die jetzt auch durch die Flottenmanagement-, Bohrprozess- und Wertschöpfungskettenoptimierungsplattform Mobius for Drills erweitert wird. Jetzt hat das Unternehmen dieses Angebot erweitert und am 1. Juni bekannt gegeben, dass Tests des neuen autonomen Oberflächenbohrgeräts Epiroc SmartROC D65 MKII beim Eisenerzbergbaukunden Fortescue in Pilbara, WA, während eines Jahres die grundlegenden KPIs zu Produktivität und Effizienz erfüllt haben Jahr intensiver Tests und Versuche. Dies war auch eine Weltneuheit, denn bisher hat noch niemand eine Automatisierung auf einem SmartROC D65 erreicht.

IM-Redaktionsleiter Paul Moore traf sich nach der Ankündigung mit Christopher Blignaut, Automatisierungsmanager der Oberflächenabteilung bei Epiroc, um mehr über den Weg und die Bedeutung dieser Entwicklung zu erfahren.

Christopher Blignaut, Automatisierungsmanager, Oberflächenabteilung bei Epiroc

Der erste Diskussionspunkt bezog sich auf die Tatsache, dass dies das erste kommerzielle autonome Sprenglochbohrgerät mit Ausleger ist, das natürlich einen ganz anderen Arbeitszyklus hat als ein Großmast-Sprenglochbohrgerät. Bei Bohrmaschinen mit großem Mast gibt es Unterschiede, ob die Maschine für einreihige oder mehrreihige automatisiert ist. Aber im Wesentlichen nivellieren und nivellieren die Bohrer, bewegen sich auf und ab und folgen dem vorgeschriebenen Bohrmuster auf einer großen Flachbank. Eine Raupenbohrmaschine mit Ausleger ist für eine größere Vielfalt an Bohrarten, gelegentlich auch auf unebenerem Boden, erforderlich – darunter das Vorspalten von Bänken mit teilweise begrenztem Arbeitsbereich sowie Konturbohren.

Wie ist es Epiroc gelungen, die Raupenkettenfahrzeuge mit Ausleger autonom zu machen? War ein völlig neuer Ansatz erforderlich und was waren die Herausforderungen? Blignaut: „Wir haben viel von der autonomen Pit Viper gelernt und es ist uns gelungen, viel davon in den SmartROC D65 zu übertragen.“ Und am Ende des Tages sind die einzelnen Maschinenautomatisierungskomponenten zwar unterschiedlich, aber die einzelnen Maschinenautomatisierungskomponenten sind weitgehend dieselben, da Sie immer noch versuchen, das zu automatisieren, was traditionell eine manuelle Betätigung an der Maschine wäre. Aber beim Anwendungspunkt liegen Sie richtig – der SmartROC D65 wird zum Produktionsbohren, Vorspaltbohren und Konturbohren eingesetzt. Bei diesem Projekt haben wir also mit Produktionsbohrungen begonnen, da dies dem autonomen Einsatz der Pit Viper am nächsten kommt. Als nächstes kam die Voraufteilung und wir haben bereits mit unseren Versuchen dafür begonnen. Konturbohren kommt später.“

Blignaut fügte hinzu, dass der Denkprozess oder die Art und Weise, ihn technisch anzugehen, bei Pre-Split nicht viel anders sei. Dabei handelt es sich um Konturen, die möglicherweise zusätzliche Sensoren und mehr Daten für die Planung und Gestaltung der Bohrpläne sowie die Echtzeit-Informationsverarbeitung für die Navigation auf unebenem Gelände erfordern.

Er fügte hinzu, dass bei seinen Tests für Produktionsbohrungen bereits einige autonome Winkelbohrungen durchgeführt wurden, um Situationen zu berücksichtigen, in denen das Loch möglicherweise abgewinkelt werden muss. Die heute verfügbare Lösung kann dies also bereits tun. Es waren keine zusätzlichen Sensoren erforderlich, aber einige neue Algorithmen wurden entwickelt, um dies zu ermöglichen – alles Teil der vollständigen Softwareentwicklung für die Anwendung: „Ein großer Teil der Arbeit, die wir im Vorfeld der Einführung des autonomen SmartROC D65 geleistet haben, drehte sich um die Übernahme Wir haben diese Softwareschicht entwickelt und in enger Zusammenarbeit mit unserem Partner Fortescue am Teststandort in jeder Hinsicht verbessert. Wir glauben, dass wir die bestehenden Algorithmen noch besser gemacht haben – insbesondere bei einer Bohrmaschine wie der SmartROC D65 können Sie sich keine Ineffizienzen bei den bestehenden Maschinenfunktionen leisten, wenn Sie die im Minenbetrieb gesetzten Ziele konsequent erreichen wollen. Wir haben versucht, die Gesamtzeit, in der es vollständig autonom läuft, so hoch wie möglich zu halten, da wir hier die KPI-Vorteile erzielen.“

Viele Pit Viper-Autonomiekunden erreichten die volle Autonomie, indem sie mit Sichtlinie und Telefernbedienung begannen – mit einem Sprungbrett-Ansatz –, obwohl es heute üblicher ist, direkt zum Endspiel überzugehen. Wie sieht Blignaut die Entwicklung des D65? „Wir haben diese Phasen oder Schritte immer noch als Optionen zur Verfügung, um unser gesamtes Kundenspektrum zu unterstützen, aber unser primäres Ziel war es, den Tier-1-Bergleuten von Anfang an volle Autonomie zu bieten, damit sie ihre Arbeit sofort anschließen können.“ SmartROC D65 lässt sich in die bestehende, vollständig autonome Pit Viper-Flotte integrieren. Außerdem verfügten wir bereits über BenchREMOTE und TeleREMOTE für den SmartROC D65, sodass es hier vor allem darum ging, die letzte und fehlende Ebene vollständiger Autonomie zu entwickeln.“

Die SmartROC D65 war bereits eine ziemlich intelligente Maschine und verfügte daher bereits über eine automatische Rutenhandhabung und automatisches Bohren. Es musste automatisches Tramming hinzugefügt werden, aber das wurde natürlich bereits bei der Pit Viper verwendet. „Bei all diesen Funktionen ging es darum, sie zu verbessern – zum Beispiel haben wir mit AutoDrill viel Arbeit in Bereichen wie der Anti-Stau-Funktion und dem Reinigungsprozess geleistet – die erheblich verbessert wurden.“

Nun zur Leistung: In der Pressemitteilung gab Epiroc an, dass der autonome SmartROC D65 im Vergleich zur manuellen Version seine höhere Effizienz unter Beweis gestellt hat, da bei den Übergängen zwischen Trammen, Positionieren und Bohren keine Leerlaufzeiten anfallen – was für eine gleichbleibende Effizienz in jedem Bohrzyklus sorgt und den Gesamtzeitaufwand reduziert um ein Bohrmuster zu vervollständigen. Dann entfallen natürlich auch die damit verbundenen Schichtwechsel und Ausfallzeiten. Blignaut fügt hinzu: „Darüber hinaus sehen wir auch eine verbesserte Leistung aufgrund einer höheren Konsistenz im Bohrzyklus – die gebohrten Meter pro Betriebsstunde übertrafen deutlich den Basiswert für manuelle Bohrer.“

Während Fortescue der Testpartner des SmartROC D65-Projekts war, sagte Blignaut, dass fast jeder große Bergmann, mit dem es beim autonomen Pit Viper zusammengearbeitet hat, Interesse daran hat, und darüber hinaus auch eine beträchtliche Anzahl anderer Bergleute. Aber einige andere Kunden werden mit einem SmartROC D65 tatsächlich ihren ersten Schritt in die Autonomie von Sprenglöchern machen, da in einigen Fällen mittelgroße Bergleute diese Bohrgeräte vom Auslegertyp als ihre primäre Bohrflotte verwenden. Darüber hinaus verwenden viele Auftragnehmer den SmartROC D65 und sehen ebenfalls die Notwendigkeit, autonom zu arbeiten. Es gibt also viele verschiedene Möglichkeiten.

Aus maschineller Sicht werden mit der Autonomie, die auf dem SmartROC D65 arbeitet, weitere SmartROC DTH-Modelle und andere Feed-Modifikationen folgen. Es stellt sich lediglich die Frage, welches Modell aufgrund des Feedbacks der Kunden als nächstes priorisiert wird. „Der SmartROC D65 wurde aufgrund der hohen Autonomieanforderungen des Bergbausektors als erster Bohrer dieser Art ausgewählt. In vielen großen Bergwerken waren die autonomen Bohrplattformen Pit Viper zum Teil schon seit Jahren im Einsatz. Die meisten dieser Standorte betreiben auch SmartROC D65-Bohrgeräte und sind mit ihrem autonomen Bohrbetrieb bereits ausgereift.“

Wie sieht es mit der autonomen Bediener-/Controller-Schnittstelle in den Betriebszentren im Vergleich zu dem aus, was bereits für autonome Pit-Viper-Bohrgeräte verwendet wird? Wird der autonome SmartROC D65 einfach zu diesem Bildschirm hinzugefügt? Blignaut: „Das Ziel besteht natürlich darin, dass die Steuerungen beider Bohrertypen denselben Bildschirm verwenden, und wir werden dies mit unserem Common Automation Panel oder CAP erreichen, das später im Jahr 2023 veröffentlicht wird. Aber vorerst werden Sie mit dem kommunizieren.“ SmartROC D65 auf ähnliche Weise, jedoch mit etwas anderer Hardware. Dies spiegelt die Tatsache wider, dass die Steuerungen beider Bohrmaschinentypen unterschiedlich sind und die autonome Steuerungsstation die Steuerungen in der Kabine widerspiegelt, da es Situationen gibt, in denen die Steuerung eingreifen muss – vielleicht beim Bewegen der Bohrmaschine von einem Produktionstisch zu einem anderen, oder falls dies der Fall ist ein autonomes Systemproblem. Bei CAP werden wir die Steuerungen standardisieren, was seine Herausforderungen mit sich bringt, aber irgendwann wird der Tag kommen, an dem der Controller die Steuerung überhaupt nicht mehr übernehmen muss und es auch keine manuellen Steuerungen in der Bohrmaschine selbst gibt.“

Und schließlich das Befehls- und Kontrollsystem für diese autonomen SmartROC D65-Bohrgeräte. Mobius for Drills, entwickelt von ASI Mining (34 % Epiroc), ist bereits mit dem SmartROC D65 kompatibel und wird als Integrator mit der bestehenden Epiroc-Autonomieschicht auf den Bohrflotten von Pit Viper fungieren – und Blignaut sagte, dass seine Bedeutung erst mit dem Konturbohren zunehmen wird Hinzu kommt die zusätzliche Abwechslung in der Bedienung, die das mit sich bringt. Es fungiert im Wesentlichen als Flotten- und Verkehrsmanagement- und Optimierungsebene. „Das Ziel besteht darin, dass die autonomen Bohrer mit dem Bohren fortfahren, die Bohrflotte jedoch Missionen ausführt, die von Mobius for Drills gesteuert werden, der primären Schnittstelle für das autonome Bohrmanagement.“ Mit Mobius for Drills können Kunden auch die Bohrautonomie von Drittanbietern in Epiroc-Bohrgeräte integrieren, wenn sie über eine gemischte Bohrflotte verfügen – und diese Bohrgeräte könnten mithilfe des Fachwissens und der Technologie von RCT Global, jetzt selbst Teil von Epiroc, automatisiert werden.